Брусок двигается по гладкой горизонтальной поверхности с кинетической энергией 100 дж. После происходит абсолютное неупругое центральное столкновение с неподвижно бруском. Найти какое количество энергии потеряется при ударе, если масса изначально покоящегося броска много больше массы подвижного.
эквиваленты сопротивлений
R34=r3*r4/(r3+r4)=14*11/(14+11)=6.16 Ом
R56=r5*r6/(r5+r6)=8*9/(8+9)=4.24 Ом
R23456=R34+R56+r2=6.16+4.24+13=23.4 Ом
Общее сопротивление
R=R23456*r1/(R23456+r1)=23.4*19/(23.4+19)=10.49 Ом
Общий ток
I=U/R=120/10.49=11.44 А
Общая мощность.
P=I*U=11.44*120=1372.8 Bt
Найдем токи, напряжения и мощности каждого сопротивления
U1=120 B
I1=U1/r1=120/19=6.32 A
P1=U1*I1=120*6.32=758.4 Bt
I2=I-I1=11.44-6.32= 5.12 A
U2=r2*I2=5.12*13=66.56 B
P2=U2*I2=66.56*5.12=340.79 Bt
U3=U4=I2*R34=5.12*6.16=31.54 B
I3=U3/R3=31.54/14=2.25 A
I4=U4/R4=31.54/11=2.87 A
P3=U3*I3=31.54*2.25=70.97 Bt
P4=U3*I4=31.54*2.87=90.52 Bt
U5=U6=U1-U3-U2=120-31.54-66.56=21.9 B
I5=U5/r5=21.9/8=2.74 A
I6=U6/r6=21.9/9=2.43 A
P5=U5*I5=21.9*2.74=60 Bt
P6=U6*I6=21.9*2.43=52.2 Bt
составим баланс мощностей
Pob=P1+P2+P3+P4+P5+P6=758.4+340.79+70.97+90.52+60+52.2=1372.8Bt
P=Pob
1372.8Bt=1372.8Bt
Средняя плотность железного гвоздя больше плотности воды. Следовательно, гвоздь имеет массу больше, чем равное с ним по объему количество воды. Это значит, что выталкивающая сила, действующая на гвоздь меньше, чем сила тяжести, действующая на него же. Вывод - равнодействующая сил направлена вниз, гвоздь тонет.
С кораблем - все наоборот. Он внутри полый, и сделано это специально, в первую очередь для того, чтобы его средняя плотность (по всему объему) была меньше, чем плотность воды. Следовательно, корабль имеет массу меньше, чем равное с ним по объему количество воды. Корабль погружается до тех пор, пока сила тяжести, действующая на него не уравновесится выталкивающей силой. Вывод - равнодействующая сил равна нулю, корабль плывет.
Кстати, если понизить среднюю плотность воды (например, наполнив ее пузырьками воздуха) , то прекрасно плававший до тех пор корабль может "потерять плавучесть" и затонуть.